广梧高速公路工程某标段隧道实施性施工组织设计方案.doc

目目 录录 第一章 前 言4 第 1 节 编制说明.4 第 2 节 编制范围及依据.4 第二章 工程概况5 第 1 节 工程简介.5 2.1.1 项目地理位置5 2.1.2 主要技术指标5 2.1.3 自然条件5 2.1.4 主要工程数量6 第 2 节 本工程的特点、重点（关键）及难点 6 2.2.1.工程特点.6 2.2.2.工程重点（关键）及难点.7 第三章 施工组织规划与总体布署8 第 1 节 施工组织规划.8 3.1.1 总体规划原则8 3.1.2 施工组织设置8 3.1.3 施工工区划分及施工布署10 3.1.4 工地试验室11 第 2 节 场地布置及临时工程12 3.2.1 场地布置原则12 3.2.2 主要临时工程12 3.2.3 施工平面布置图13 第四章 主要项目的施工工艺及方法15 第 1 节 牛车顶隧道施工 .15 4.1.1 洞口开挖15 4.1.2 暗洞进洞15 4.1.3 明洞施工16 4.1.4 洞身开挖17 4.1.5 长管棚辅助支护21 4.1.6 超前小导管辅助支护24 4.1.7 支护26 4.1.8 衬砌39 4.1.9 防排水工程63 4.1.10 施工通风与防尘64 4.1.11 供风、供水和照明65 4.1.12 施工测量65 4.1.13 施工监测67 第五章 施工进度计划及确保工期的措施71 第 1 节 施工进度计划.71 5.1.1 工期总目标71 5.1.2 主要分项工程进度安排71 5.1.3 施工进度计划横道图72 第 2 节 主要资源配置.73 5.2.1 机械配置及进场计划73 5.2.2 主要材料供应计划75 第六章 各项保证措施及保证体系76 第 1 节 施工工期保证措施.76 6.1.1 工期目标76 6.1.2 工期保证体系76 6.1.3 工期保证措施77 第 2 节 质量保证措施.79 6.2.1 质量目标79 6.2.2 创优保证体系79 6.2.3 工程质量保证措施79 第 3 节 工程降造措施.83 6.3.1 工程降造措施83 第 4 节 安全文明施工与环境保护措施.86 6.4.1 安全文明施工86 6.4.2 环境保证措施91 第七章 冬季和雨季的施工安排95 第 1 节 冬季施工安排.95 第 2 节 雨季施工安排.95 7.2.1 砼雨季施工安排95 7.2.2 其它作业雨季施工安排95 第八章 各种应急预案96 第 1 节 纠纷应急预案.96 第 2 节 治安管理应急预案.96 第 3 节 安全事故应急预案.96 8.3.1 组织机构框图96 8.3.2 触电事故应急程序97 8.3.3 高处坠落、物体打击事故应急程序97 8.3.4 坍塌事故应急程序98 8.3.5 中毒急救程序99 8.3.6 疫情急救程序100 8.3.7 机械伤害事故应急程序100 第 4 节 工程一切险应急预案.101 第第一一章章 前前 言言 第第 1 节节 编编制制说说明明 依据广州至梧州高速公路（双凤至平台段）两阶段施工设计图纸、 招标文件、 技术规范，交通部发布的中华人民共和国行业标准，结合我司承建类似工程的 施工管理经验，我们按照业主和监理工程师的要求，详细勘测施工现场，编制了这份 较详细、较完善的实施性施工组织设计及进度计划，报监理工程师批准后实施。按照 施工组织设计做好施工组织与管理，保质、保期、保量、安全高效地完成该工程项目， 严格履行我公司“精心施工、精心施工、规规范管理、信守合同、范管理、信守合同、顾顾客客满满意意”的质量方针。 第第 2 节节 编编制范制范围围及依据及依据 本实施性施工组织设计编制范围为广梧高速公路双凤至平台段第十五合同段。 本段工程位于云浮市建城、宝珠境内，起点桩号为 rk99+360，终点桩号为 k105+600，路线全长 6.24 km(以右线为准)。编制依据： 1、广梧高速公路双凤至平台段第十五合同段两阶段施工设计图纸； 2、公路隧道施工技术规范 jtj04294 公路勘测规范 jtg c102007 公路工程质量验收评定标准 jtg f80/12004 公路工程技术标准等现行公路设计、施工规范，技术标准及工程质量检验评 定标准，以及国家颁发的相关施工规范和验收标准； 3、当地的水文、气象、台风及本项目的地质等资料； 4、项目部现场勘察情况和调查资料； 5、国家和当地法令、法规具体规定，充分尊重当地生活习俗、惯例等； 6、业主对本工程的质量和工期等要求。 第二章第二章 工程概况工程概况 第第 1 节节 工程工程简简介介 2.1.1 项项目地理位置目地理位置 本合同段位于郁南县，经宝珠、建城两镇，本标段平面线路设计采用分离式与整 体式相结合，隧道分左、右幅设计，隧道全长 4960.9 m（单洞），全线按双向四车道全 封闭建设。 2.1.2 主要技主要技术术指指标标 本工程采用高速公路技术标准，主要技术标准如下： 1、 设计速度：80km/h。 2、 设计荷载：公路-i 级 3、 路基宽度：全线采用四车道高速公路公路标准，分离式路基宽度 12.25m； 4、 地震动峰值加速度值：0.05g。 5、 线路：本隧道段内平面上包含 2 个平面交点，平面最大半径 r=4700.0m，最 小半径 r=4500.0m。隧道内纵断面纵坡 1.05%/2330m。 6、 其余技术指标符合部颁公路工程技术标准及路线设计规范有关规定。 2.1.3 自然条件自然条件 1.地形地貌 双凤至平台段路线沿线地貌单元分为两大类型：山地丘陵、河谷盆地（平原），并 以低山丘陵为主，河流主要发源于大云雾山及其余脉，略呈辐射状，多直接或间接汇 入西江。较大的河流有南江、建城河等。 2.气候 路线区属亚热带季风气候，平均气温 20 摄氏度，一月平均 13 摄氏度，七月平 均 28 摄氏度。年降雨量 1400mm，多集中于夏秋季。春旱、秋末的寒露风、和局部的 洪涝是主要自然灾害，每年 10 月至次年 4 月为多雾季节。本区属于武夷南岭山地过 湿区（iv-6）。 3.水文 河流多发源于大云雾山及其余脉，略呈辐射状，多直接或间接汇入西江，南江、 建城河等从南向北流入西江。河流切割强烈，东、西、南三面多高山急流、水力资源 丰富。 4.地质构造 工作区内断裂构造发育，以被动走向的断裂构造规模较大，其次为北溪走向和 近东西走向断裂。这些断裂控制着地形地貌及岩浆活动，并形成断陷盆地。 5.地层岩性 对本工程影响较大的岩层主要为中泥盘统白云质灰岩、下石炭统灰岩和煤系、 部分上三叠统得泥岩和灰质页岩。 6.水文地质 本区地下水赋存类型，有基岩裂隙水及松散层空隙水。基岩裂隙水分布于丘陵 区，地下水位随地形及季节有较大变化。松散层孔隙水分布于平原区，含水层为砂砾 层及坡残积层。其中砂砾为弱承压水，坡残积层为潜水，涌水量中等。 7.地震 按地震烈度 vii 度采取抗震措施。 2.1.4 主要工程数量主要工程数量 第十五合同段隧道工程表 广州端苍梧端 隧道名称中心桩号 洞口里程设计里程洞口里程设计里程 长度 （m） 牛车顶隧道左线 lk101+991. 5 lk100+74 0 lk100+740lk103+243lk103+2432503 牛车顶隧道右线 rk102+003. 9 rk100+77 5 rk100+775 rk103+232. 9 rk103+232. 9 2457.9 第第 2 节节 本工程的特点、重点（关本工程的特点、重点（关键键）及）及难难点点 2.2.1.工程特点工程特点 本合同段线路长，地形复杂，高低起伏，工程内容多，主要有路基、桥梁、涵洞、 隧道施工。 沿线经过的城镇、乡村地段多，拆迁和征地工作量大。 2.2.2.工程重点（关工程重点（关键键）及）及难难点点 1、牛车顶隧道,隧道总长 4960.9m（单洞），隧道洞门洞顶覆盖较薄，围岩差，在开 挖施工时产生边坡失稳，洞口防护十分关键，在进洞前边坡必须进行打锚杆挂钢筋 网并喷射混凝土进行防护,特别是在广州端进洞段存在严重偏压，除了在要做好打锚 杆挂钢筋网并喷射混凝土外,还应在仰坡做反压护拱，隧道洞口施工是施工中的难点 工程。 由于隧道围岩自身稳定性差，隧道施工过程中，地质超前预测和洞身及时支护十 分重要，监控量测是隧道洞身施工的关键环节。 路基填筑要利用隧道弃碴，隧道施工进度快慢直接会影响路基填筑段的进度，因 此隧道施工进度应是隧道施工的重点。 第三章第三章 施工施工组织规组织规划与划与总总体布署体布署 第第 1 节节 施工施工组织规组织规划划 3.1.1 总总体体规规划原划原则则 牛车顶隧道长 4960.9m(单洞)，施工为 24 个月。路基施工土石方调配受隧道出 碴的影响，所以隧道施工先进暗洞保证路基填筑及清淤换填工作不滞后，在、级 围岩处理完成后再施工明洞。 根据主要工程的分布情况，以隧道进出口分为二个作业工区，隧道进口设为一 工区，负责隧道进口施工，并在隧道进口布置临时施工场地，隧道出口设为三工区， 负责隧道出口段施工，在隧道出口位置布置临时施工场地。 因地材供应紧张，考虑设置备料场保证施工不会因材料供应问题影响施工进度。 3.1.2 施工施工组织设组织设置置 本工程将实行项目法施工，组建“广梧高速公路河口至平台段第十五合同段项目 部”，实行项目经理负责制。项目经理为本合同项目工程总负责人，全权代表中铁九 局集团有限公司负责工程的施工任务，履行合同条款所规定的权力和承担相应的义 务，使业主、监理、地方满意。采取有效措施使项目管理从组织上、思想上到技术上、 施工上和经济上都得到保证，确保工程总体目标的实现。项目总工程师负责本工程 的技术管理工作。项目经理部由上至下分为管理层和作业层，项目经理部下设作业 四个工区，项目管理组织机构见下图： 施工施工组织组织机构框机构框图图 广东省广梧高速公路河口至平台段第 15 合同段项目部 项目经理 总工程师项目副经理 质 量 管 理 部 安 全 环 保 部 工 程 技 术 部 物 资 设 备 部 中 心 试 验 室 综 合 办 公 室 计 划 财 务 部 二工区三工区 隧 道 施 工 作 业 一 队 隧 道 施 工 作 业 二 队 隧 道 施 工 作 业 三 队 隧 道 施 工 作 业 四 队 项项目部具体人目部具体人员员分工分工 序 号部 门负责人成员 职 责 1项目经理潘绪明负责项目部全面管理工作 2项目副经理李国兵负责项目部现场施工组织协调及进度 3项目总工王长江负责项目部全面技术工作 4王会斌 5杨 琳 6 杨汉铬 7罗长春 8黎伟锋 9 工程部长廖建高 姚益平 负责工程现场管理，资料签证，质量、 进度控制。 10安质部金 耀负责项目部安全质量及环保工作 11郑舒天 12李红斌 13王 爱 14万美丽 15 试验室李 刚 曹红丽 负责土工试验，砂浆、混凝土试验，内 业资料收集整理 16胡军 17 测量队张宏 李阳 负责项目部日常测量工作、导线控制测 量工作、竣工测量工作 18计划合约部于贵发负责项目部计划、统计工作，计量工作 19物资设备部黄建桥 负责物资设备采购、搬运、贮存及物资 使用情况统计分析 20办公室马苗负责项目部日常生活管理 3.1.3 施工工区划分及施工布署施工工区划分及施工布署 按工程特点和现场实际情况，按照总体规划方案，划分为两个工区，第一工区、 第二工区主要为牛车顶隧道分别安排两个隧道作业队。 施工工区划分及施工施工工区划分及施工队队伍布署一伍布署一览览表表 工区起止里程长度主要工程内容 主要施工作业队 第一 工区 rk100+775r k102+000, 1.225km 牛车顶隧道施工2 个隧道作业队 第二 工区 rk102+000r k103+232.9 1.2329km 牛车顶隧道施工2 个隧道作业队 3.1.4 工地工地试验试验室室 我部申请建设一个能完成本标段内试验工作的工地试验室，按要求配备检测工 具、仪器，并在使用前按要求标定，并接受公司中心实验室技术指导。 工地试验室由试验工程师领导，配有 3 个经考核取证的试验员。工地试验室的 职责是对本工程项目负责，为施工现场服务，为驻地监理工程师传递可靠信息，其试 验单据经过监理工程师的认可纳入施工验收资料之中。 试验种类包括：工程试验、原材料试验、混合料试验、现场试验、控制性试验、成 品试验。检测频率根据施工技术规范的规定执行。 第第 2 节节 场场地布置及地布置及临时临时工程工程 3.2.1 场场地布置原地布置原则则 符合业主要求，提前提交布置方案，批准后实施，根据地形、地貌、道路交通、线 路走向、工程分布及区段划分，合理布置，在满足生产的前提下最大限度地减少生产、 生活等临时工程数量。 二工区临时场地建设临时租用隧道进口的旱地，占地 12.7 亩； 三工区临时场地建设临时租用隧道出口的旱地，占地 13.7 亩； 施工工点布置满足生产生活的基本需要，尽量少占用农田，尽量租用当地闲置 房屋，维持原有交通、方便地方交通、节约施工运输成本。 3.2.2 主要主要临时临时工程工程 1砼拌合站 本隧道砼拌合站拟布置 2 个，即二、三工区施工场地内分别布置一台生产能力 60m3/h 的砼拌合站。 2临时道路 本标段外围主干线仅 s279 省道，临时道路采用临近的既有道路，沿线通过新建 施工便道和既有道路将全标段交通拉通。根据业主的工期要求、本标段内的结构物 分布特点及我单位的施工调查，施工便道分引入便道及红线内贯通便道。 引入便道计划 2 条，引入便道全部从省道 s279 引入，第一条引入便道为新建便 道，从大林村引入，提供给牛车顶隧道进口施工用，第二条引入便道为扩建便道，从 大旺村引入，提供给牛车顶隧道出口施工的机械设备用。 3隧道施工场地布置及临时工程 牛车顶隧道进出口均布置施工设备和临时设施。通风机房和空压机房在靠近隧 道进口布置，零星机械暂时停放场、锻钎机房、充电房、变电站、配电室、发电机房、 抽水机房、蓄水池等在靠隧道进口附近布置。隧道施工作业队的生活用房及办公用 房单独布置，统一安排。 施工用水全部采用高扬程水泵抽水到洞外积水罐，再用水泵从积水罐抽水到用 水工作面。 洞内线路采用三相四线制，已开挖、未衬砌地段按移动式线路布置，在接近工作 面处设携带式照明变压器，将 220v 电压变为 36v 供工作面照明。洞内机械动力电 压采用 380v，成洞地段照明采用 220v。 4炸药库 牛车顶隧道进出口 100m 的山凹处各布置隧道施工使用的炸药保管房 1 座。 5施工用水、用电 沿线水源丰富，水质较好，工程施工用水和生活用水可就近接用山泉水。 本隧道段内设两个变压器，牛车顶隧道进、出口各安设一台 1250 kva 变压器， 变压器牵出线均从宝珠高压改线后引入，工程施工和生活前期利用发电机组发电应 急，配备 3 台 250kva 发电机组。 3.2.3 施工平面布置施工平面布置图图 见下页第十五合同段施工平面布置图 第四章第四章 主要主要项项目的施工工目的施工工艺艺及方法及方法 第第 1 节节 牛牛车顶车顶隧道施工隧道施工 牛车顶隧道，左线隧道长 2503m，右线隧道长 2457.90m。采用双洞四车道，左、 右幅分离布设，左、右幅设三个紧急停车带，隧道围岩分级如下： 牛车顶隧道围岩分级长度统计表 牛车顶隧道围岩级别级级级级 左线各级长度2167.9m56.3m149.1m129.7m 右线各级长度2032.2m125m124.2m176.5m 4.1.1 洞口开挖洞口开挖 洞口开挖施工顺序：测量放线地表处理边仰坡截、排水沟施工洞口土石方 开挖边仰坡支护。 1、地表处理及截水天沟 进出口洞门施工前先进行测量放线，根据测量放线做好边坡开挖截水天沟，同 时将洞口段开挖线以外 1015 米范围的漏斗、洼地、危石等进行填平处理，防止地 表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全，确保边仰坡稳定。 2 、洞口土石方开挖 洞口土石方用挖掘机挖装，开挖方法自上而下分层分台阶进行，台阶高度 23 米，石方采用弱爆破松动，用挖掘机、装载机装碴，自卸汽车运碴加固便道。 3 、边仰坡刷坡与支护 边仰坡刷坡自上而下分层进行，每层高度 23m，开挖后及时打入长 4m22 药 卷式锚杆、hrb33522 锚杆和 25 中空注浆锚杆，挂 8250250mm 的钢筋网，喷 10cm 厚 c20 砼，做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流失、 导致边仰坡防护受到损坏。 4.1.2 暗洞暗洞进进洞洞 暗洞施工前首先对洞口衬砌外 13m 范围内的边仰坡进行锚喷（网）加固。洞口 土石方开挖到达明暗洞交界处满足大管棚施作高度时，形成台阶做超前大管棚施作 平台，在平台上施作超前大管棚，长管棚采用 108 热扎无缝钢管，壁厚 6mm，管节 长度 3m、6m，采用丝扣相接。管棚节长按 24m 和 30m 长管棚设计，在超前大管棚施 作完成后进行洞身开挖。 暗洞进洞施工工艺框图 4.1.3 明洞施工明洞施工 1左、右线明洞开挖采用全明挖法施工。具体施工顺序：测量放线排截水沟施 作边仰坡开挖、支护（锚网喷支护）基底处理（洞口段基底处理）仰拱、仰拱填 充施工拱墙衬砌明洞防水层施工洞顶回填。严格按设计边坡率开挖，石方开 挖风动凿岩机钻眼，放小炮松动爆破，严格控制装药量。挖掘机挖装，自卸汽车运输， 人工配合机械清刷边坡，明洞开挖后立即进行边坡防护。明洞开挖前，做好洞顶防水、 排水设施，防止地表水冲刷造成边、仰坡落石、塌方。 前期准备(测量放线和场地平整) 管棚施工作业平台或操作间 套 拱 下 管 综合检查 注浆.封口 大管棚加工 不合格 钻机就位、钻孔 补孔、下管 合格 洞身开挖 砼生产 钢筋加工 2明洞边墙基础应设置符合图纸要求且稳固的地基上，基础浇筑前，将基坑虚 碴杂物，风化软弱层和积水清除干净，经监理工程师检查签证后，方可进行下一道工 序。 3衬砌 先衬仰拱、边墙基础，再用 12m 全液压衬砌台车整体浇筑拱墙。衬拱、墙、仰拱 砼用强制式拌合机拌合，砼输送泵浇筑砼。明洞钢筋加工及绑扎符合设计，尺寸、数 量符合技术规范要求。 明洞外模板采用大块模板，制作定型挡头板，按设计尺寸立模加固，尺寸符合设 计要求，支立好模板，经监理工程师检查签证后，方可浇筑砼。浇筑砼过程中经常检 查，防止跑模。浇筑拱圈砼应连续进行，不得中断，并应采取防雨措施，以防砼在衬 凝过程中被雨水浇淋，砼养护符合技术规范要求。砼达 80%的设计强度后拆模。 4明洞砼达到设计强度后，及时施作防水层、回填。拱脚以下用 10 号浆砌片石 回填，拱脚以上回填土石，顶层回填 50cm 厚的粘土隔水层。左右对称分层回填，回 填土石每层厚度不大于 0.3m。人工填筑夯实至拱顶以上 1m 后，用机械回填碾压，压 实度不低于 85%，隔水层有排水坡，确保其顶上无积水。明洞地表及仰坡进行绿化。 4.1.4 洞身开挖洞身开挖 开挖总原则为“短进尺、快循环，弱爆破，少干扰，早喷锚，强支护，勤量测，紧封 闭”。级、iii 级围岩段：采用全断面法施工，及时架钢拱支撑、喷锚，根据量测情况 尽早封闭成环。级围岩段：采用台阶法；级围岩段：采用半断面留核心土环形开挖 法。 在洞身开挖时，应严格控制好开挖断面，不能超挖、欠挖，具体做法：进洞前，施 工队测量放出开挖断面的中及边桩位置及标高，由项目部测量组进行复核无误后报 测量专监，经监理复核确认签证后方可开挖进洞；进洞后，施工队测量放出开挖断面 的中桩位置及标高，由项目部测量组进行复核无误后，方可开挖，开挖宽度可用卷尺 量测，开挖完成后应复核断面，复核无误后才能进行初期支护，不能超挖、欠挖。 （1）、级、iii 级围岩采用全断面法施工 整体性较好的级围岩地段可采用全断面开挖，开挖进尺 3.0m，每天组织 2 个 循环，总循环进尺为 6m，利用液压凿岩台车或多功能作业台架配合手持风钻钻孔， 楔形掏槽，光面爆破技术，可以有效控制开挖轮廓，发挥大型机械施工能力实现机械 化施工，加快开挖进度，用装碴机装碴，自卸汽车运碴。用多功能作业台车钻锚杆孔， 人工安装锚杆并进行锚固或注浆，采用湿喷机进行湿喷砼支护，每天组织 2 个循环， 总循环进尺为 6m （a）.爆破设计 炸药用量 以硝铵炸药为基础，若用乳化炸药则换算减量。 qsl 式中：q-爆破 1m3 岩石炸药用量(kg/m3 ) s-断面积(m2) l-眼深(m) 根据本隧道的地质条件和断面大小，取：级围岩：q=1.4kg/m3，s=44m3/m；级 围岩：q=1.2kg/m3，s=46m3/m，l=3.2m。 炮眼数目 0.0012(qs/ad2) 式中：q-单位用药量(kg/m3) s-开挖断面积(m2) a-炸药装填系数，取 0.7 d-药卷直径（m），取 0.032m级围岩段 周边眼参数 采用简易经验公式计算: g=(e+w) la(rb)1/2 式中：g-单孔装药量(kg) e-周边眼孔距(m) w-最小抵抗线(m) a-炸药装填系数 l-孔深(m) rb-岩石单轴抗压强度(mpa) 根据本隧道的地质条件，取：e=0.5m， w=0.6m，rb=6080mpa 单孔装药量： g=(0.5+0.6)3.20.0375(70)1/2=1.104kg 装药集中度： g/l=0.345kg/m 炮眼密集系数： e/w=0.85 （2）、级、iii 级围岩开挖示意图： （3）、级、iii 级围岩工艺流程图： （4）、级围岩两台阶法施工。 隧道断面分上下台阶开挖，爆破施工分两次进行，可以将集中爆破划分为分散 爆破，可以减小爆破对围岩的扰动，保护围岩，上半断面开挖后为下半断面的开挖创 造临空面，降低炸药消耗，同时两台阶开挖可减小隧道开挖后的空间效应，初期支护 能尽早施工，可充分发挥围岩的自稳、自承能力，从而有效抑制围岩变形，获得稳定、 安全的地下空间，上台阶开挖采用风钻钻眼，二级楔型掏槽；下台阶采用凿岩台车钻 全断面开挖 找顶、出碴 锚杆、钢筋网 喷射混凝土 底板混凝土施工 整体衬砌 下 一 循 环 眼（或多功能作业台架、风钻钻眼），塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆， 光面爆破。上台阶由 pc200 挖掘机翻碴，下台阶由挖装机装碴，自卸汽车运碴。形成 挖装运作业线。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作 业。开挖进尺一般 3 米左右，台阶长度 4 米左右，隧道开挖后及时施作初期支护，下 半断面开挖后初期支护尽快完成，尽早闭合，仰拱（或铺底）紧跟。 （5）、级围岩两台阶开挖示意图如下： （6）、级围岩两台阶施工工艺流程： （7）、级围岩半断面留核心土环形开挖法 采用中部留核心土的正台阶法开挖，尽量使用风镐开挖，必须爆破时采用微震 动爆破并采用浅眼多循环以及控制用药量。出碴洞口段采用装碴机装碴，汽车运输， 待平导具备出碴条件后改用立爪装碴机装碴，电瓶车牵引梭式矿车从平导有轨运输。 1、上台阶开挖 2、拱部初期支护 3、下台阶开挖（若有仰拱则一次挖到位） 4、边墙初期支护 5、全断面衬砌（仰拱或铺底超前施工） 下 一 循 环 3 1 (8)、级围岩半断面留核心土环形开挖施工工艺流程图 4.1.5 长长管棚管棚辅辅助支助支护护 级围岩初期支护采用 25 中注式锚杆，24m 及 30m 长 108 超前管棚或小导 管注浆，i20b 钢拱架支撑配合喷射砼形成整体；类围岩初初期支护采用 25 中注 式锚杆及钢插管预注浆，i20 钢拱架支撑配合喷射砼形成整体；级围岩初期支护采 用 22 药卷式锚杆，钢拱架支撑配合喷射砼形成整体；级围岩初期支护采用 22 药卷式锚杆，全断面敷设钢筋网喷射 12cm 厚砼。 4.1.5.1 108mm 长长管棚施工管棚施工工工艺艺 1、上台阶开挖(留核心土) 2、拱部初期支护 3、核心及下台阶开挖 4、边墙初期支护 5、全断面衬砌（仰拱或铺底超前施工） 下 一 循 环 4.1.5.2 108mm 长长管棚施工管棚施工方法方法 (1)、 施工前对隧道中线、水平、高程进行复核； (2)、导墙一般采用混凝土结构(也称套拱),施工时在管棚布置范围内沿隧道开挖 轮廓线外立模，导墙不得侵入开挖断面；立模范围应充分考虑导向墙底部基础的稳定 性。 测量放线 施作导墙、安设导向 管 钻孔 管棚安设管棚制作 注浆注浆材料及机具准备 洞身开挖及支护 下一环管棚施工 封闭工作面/作止浆墙 管棚工作室扩挖（洞内打管棚） (3)、标定导向管位置，并按间距、方向角要求布置导向管，采取措施固定防止灌 注时导向管的位移；检查无误后方可灌注混凝土。 (4)、在洞身段施作管棚时，应扩挖断面作为管棚施工作业工作室，工作室大小应 根据所采用的施工机具具体确定。 （5）、钻孔 a、钻机就位时用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻 杆轴线和导向轴线相吻合。 b、需搭设钻机平台时，应满足承受机具、材料、人员荷载要求，连接牢固、稳定。 防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。 c、钻孔顺序一般按高孔位向低孔位进行。钻孔时应经常量测孔的斜度，发现误 差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。 d、在钻进时，若出现卡钻、坍孔时，应注浆后再钻；也可采用其它工艺直接将管 棚钢管钻入或增加套管钻孔时跟进护壁。 e、钻孔时，应认真作好钻孔记录，除记录钻进深度、方向角外，还应根据钻孔出 屑或取蕊情况记录不同孔深时的围岩情况，达到超前探测围岩的目的。 (6)、棚管制作及安设: a、棚管应采用厚壁无缝钢花管制作,管壁上钻孔, 孔径 1016mm，孔间距 1520cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段。 b、棚管安装前应用钻头或高压风对钻孔进行扫孔、清孔，清除孔内浮渣，确保孔 径、孔深符合要求、防止堵孔。 c、棚管可采用顶进安设，逐节接长。接长管节宜采用丝扣连接，丝扣连接长度不 小于 10cm，因此要求加工的精度必须得到要求，才能保证连接长度、密封等，相邻棚 管的接头应前后错开，避免棚管的接头处于同一断面。 d、为了提高管棚的抗弯能力，必要时可在管棚内增设钢筋笼，如图所示，由四根 主筋和固定环组成，主筋直径为 18mm，固定环采用用短管节，将其与主筋焊接，按 1m 间距设置。 e、 纵向两组管棚的搭接长度应大于 3m。 (7)、注浆 a、注浆前应采用喷混凝土、喷混凝土+注浆或其它方法对开挖工作面进行封闭， 形成止浆墙，防止浆液回流影响注浆效果。 b、注浆材料应根据围岩地质情况进行选择，一般可采用水泥单液注浆、水泥+水 玻璃双液注浆或水泥砂浆等。 c、注浆顺序应由低向高处进行，有水时从无水孔向有水孔进行，一般采用逐孔 注浆。 e、注浆压力根据岩层性质、地下水情况和注浆材料的不同而定，一般情况下，注 浆终压取 1.02.0mpa。 f、注浆时，应对注浆管进行编号，对每个注浆孔的注浆量、注浆时间、注浆压力 作出记录，以保证注浆质量。 4.1.6 超前小超前小导导管管辅辅助支助支护护 在隧道洞口段围岩为级、级的软弱围岩及断层破碎带，特别是在隧道进口 存在浅埋偏压段设有超前小导管加强措施，超前小导管用 42 的钢花管加工制作,钢 花管壁厚 4mm,小导管外插角 70100,每根长 4.5m,环向间距 40cm,相邻搭接处不小 1m。 4.1.6.1 超前小超前小导导管施工工管施工工艺艺 4.1.6.2 超前小超前小导导管施工方法管施工方法 浆液配置 下一环导管施工 安装小导管 注 浆 洞身开挖支护 测量放线 钻 孔 小导管制作 超前小导管施工采用台车或风钻钻孔，并用台车或风钻将小导管顶入，高压注 浆泵注浆。 4.1.6.3 施工技施工技术术要求要求 1、 超前小导管(超前锚杆)在隧道通过风化很严重、节理很发育和砾石、砂、泥 等不良地质段时采用，一般在 iv 级浅埋及 v 级时采用超前小导管，在 iv 级深埋时 采用超前锚杆。 2、 超前小导管及超前锚杆应在隧道开挖之前完成，开挖方法根据实际工点情 况可采用双侧壁导坑、crd 或 cd 法等。 3、 小导管/锚杆长度应大于循环进尺的 2 倍，一般为 3.56.0m，并配合型钢钢 架或格栅钢架使用，采用型钢钢架时一般应在腹部打孔，两组小导管/锚杆纵向施工 搭接长度不小于 1m。 4、 超前小导管/锚杆施作前，应对开挖面进行喷射混凝土封闭，以保证开挖面 的稳定和注浆效果。 5、 超前锚杆一般采用中空注浆锚杆；小导管采用热轧无缝钢花管加工，管壁钻 注浆孔，孔径 68mm，孔间距 1020cm，呈梅花形布置，前端加工成锤形，尾部长 度不小于 30cm，作为不钻孔的止浆段 小小导导管构造示意管构造示意图图 6、超前小导管/锚杆施工进行钻孔安设时应符合下列要求： 1）测量中线、水平，在设计孔位上作出标记，按规定的外插角进行钻孔并安设。 一般情况下小导管环向间距40cm；超前锚杆环向间距 4060cm；外插角以 7o10o，并可根据实际情况作调整。 2）安设时可用机械钻孔后将小导管/锚杆沿孔打入，如地层松软也可用人工或机 械方法直接打入； 3）导管/锚杆安设完成经检查无误后，可进行注浆作业。 7、注浆作业应符合下列要求： 1） 注浆材料应根据围岩地质情况进行选择，一般采用水泥单液或水泥+水玻璃 双液注浆材料； 2） 注浆应由低往高处进行，注浆时根据情况采用逐孔注浆或隔孔注浆。隔孔注 浆时进行跳孔布眼，同一环导管/锚杆分两次完成。 3） 注浆压力根据岩层性质、地下水情况和注浆材料的不同而定；一般情况下渗 入固结注浆终压为 1.02.0mpa，采用劈裂注浆时可适当加大压力但应小于或等于 土体覆盖压力； 4） 注浆时，应对注浆管进行编号，对每个注浆孔的注浆量、注浆时间、注浆压力 作出记录，以保证注浆质量。 4.1.7 支支护护 本合同段隧道工程按新奥法原理设计，开挖和支护的一条重要原则是充分利用 和保护围岩的自稳能力，因此要求支护体系应该和围岩密贴，与围岩共同受力和变 形，要求支护体系除了具备相当的强度外，要有一定的弹性，允许适当的变形。由于 隧道开挖的断面大，支护工作量大，而隧道开挖后必须及时支护，支护体系施工的及 时性是保证隧道施工安全、进度和质量的关键，是施工中必须重视和解决的主要矛 盾。广梧高速公路河口至平台段第十五合同段支护有：喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢 架（格栅钢架、型钢钢架）。其在各种围岩下的组合使用见下表： 围岩类 别 组合初期支护方式 ii喷射混凝土+锚杆 iii喷射混凝土+锚杆+钢筋网 iv喷射混凝土+锚杆+钢筋网+钢架 v喷射混凝土+锚杆+钢筋网+钢架 4.1.7.1 湿湿喷喷混凝土混凝土 喷射混凝土的主要作用是封闭围岩、防止围岩的松弛和风化，喷射混凝土应具 备较强的防水性能，因此应当采用湿喷混凝土。在施工喷射混凝土支护体系时，应仔 细观察和分析围岩的渗水情况，对渗水量大的应采取埋管排水或径向注浆堵水等措 施进行处理。 (1)、喷射混凝土施工工艺： （2）、湿喷施工工艺： 细骨料 粗骨料 水泥 水 外加剂 压缩空气 速凝剂 喷头 砼运输 湿喷机 搅拌 机 质量检查 断面检查 基面清理 断面整修 埋设喷射厚度检测标识 喷射混凝土 喷 射 机 就 位 混凝土养护 预 拌 喷 射 砼 不合格 不合格 合格 （3）、施工技术要求 混凝土材料的进场必须进行检验，除应符合国家、现行的有关标准外，并应符合 下列要求： a、水泥：应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不小于 42.5mpa， 水泥用量不宜小于 400kg/m3。 1）水泥的安定性、凝结时间均应合格。 2）当有抗冻、抗渗要求时，水泥强度等级不宜低于 42.5mpa； 3）当喷射混凝土遇含有较高可溶性硫酸盐的地层或地下水地段，应按侵蚀类型 和侵蚀程度采用相应的抗硫酸盐水泥； 4）当骨料与水泥中的碱可能发生反应时，应选用低碱水泥； 5）当需要喷混凝土有较高的早期强度时，可选用硫铝酸盐水泥或其它早强水泥； 6）有特殊要求时，应使用相应的特种水泥。 b、粗细骨料应符合以下要求： 1）粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石（豆石），或两者混合物。严禁选用具有 潜在碱活性骨料，当使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料。喷射混 凝土中的石子最大粒径不宜大于 16mm，喷射钢纤维混凝土中的石子最大粒径不宜 大于 10mm，骨料级配宜采用连续级配。按重量计含泥量不应大于 1，泥块含量不 应大于 0.25。 2）细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于 2.5，含水率宜控制在 5%7%。使用前应一律过筛，砂中小于 0.075mm 的颗粒不应大于 20。含泥量不 应大于 3，泥块含量不应大于 1。 c、外加剂：应对混凝土的强度及与围岩的粘结力基本无影响；对混凝土和钢材无 腐蚀作用；对混凝土的凝结时间影响不大（除速凝剂和缓凝剂外）；吸湿性差，易于保 存；不污染环境，对人体无害。 d、速凝剂：在使用速凝剂前，应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试 验，严格控制掺量，并要求初凝不应大于 5min，终凝不应大于 10min。 在采用其它类型的外加剂或几种外加剂复合使用时也应做相应的性能试验和使 用效果试验。 e、水：水质应符合工程用水的有关标准，水中不应含有影响水泥正常凝结与硬 化的有害杂质，不应使用污水、海水、ph 值小于 4 的酸性水、硫酸盐含量按计超 2 4 so 过水重 1的水。 f、喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求 通过试验选定，初期强度应满足施工需要，即 3h 强度达到 1.5mpa，24h 强度达到 5.0mpa。 j、喷射混凝土应采用湿喷工艺；混凝土宜采用自动计量配料、强制搅拌机拌和； 混凝土搅拌运输车运输；喷射作业宜采用喷射机械手作业，并应符合规范要求。 喷射混凝土前，应对受喷岩面进行处理后再喷射混凝土，并做好以下各项准备 工作： 1 一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化 时，宜采用高压风吹净岩面。 2 若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网（网格宜不大于 2020mm、线径宜小于 3mm），用环向钢筋和锚钉或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷混凝土的附着力。 喷混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。 3 设置控制喷射混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头做标志。 4 检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转： 1)选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求；压风进入喷射机前必 须进行油水分离； 2)输料管应能承受 0.8mpa 以上的压力，并应有良好的耐磨性能； 3）保证作业区内具有良好通风和照明条件。 5 喷射混凝土机的性能应符合下列要求： 1）密封性能良好，输料连续均匀； 2）生产率大于 5m3/h，允许骨料最大粒径为 16mm； 3)混凝土输料距离：水平方向不小于 30m，垂直方向不小于 20m； 4）机旁粉尘浓度小于 10mg/m3。 喷射混凝土时，喷射相关作业（初喷、锚杆、钢筋网、钢架、复喷等）应连续进行， 并符合下列规定: 1 喷射混凝土必须满足设计的强度、厚度及其与岩面粘结力要求。 2 初喷混凝土在开挖后及时进行，复喷应根据掌子面的地质情况和一次爆破药 量分层、分时段进行喷射作业，以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度；喷 射混凝土终凝后 3h 内不得进行爆破作业。 3 喷射作业时,喷头宜垂直于受喷面,喷头距受喷面的距离为 1.52.0m。 4 喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于 6m。 5 分层喷射时，初喷厚度应为 4-6cm，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行， 若终凝 1h 后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。 6 喷射混凝土的一次喷射厚度：拱部为 60100mm，侧壁为 80150mm。 7 喷射作业宜采用机械手连续施工,当人工掌握喷头时宜两人合力操作或采用 简易支架。 8 有钢筋网时: 1）钢筋网一般应在喷射一层混凝土后铺挂； 2）开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度； 3）钢筋保护层厚度不得小于 4cm。 9 有钢架时: 1)钢架与围岩间的间歇必须用喷射混凝土充填密实； 2)喷射顺序应由下向上对称进行,先喷射钢架与围岩间的间歇,后喷射钢架与钢 架间的混凝土； 3）各种形式的钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于 40mm。 10 对有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前应按不同情况进行处理： 1)大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土； 2)小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土； 3)喷射时,应从远离渗漏水处开始,逐渐向渗漏水处逼近,将散水集中,安设导管,使 水引出,再向导管逼近喷射； 4)大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混 凝土的性能。 11 喷射混凝土的回弹率：侧壁不应大于 30%，拱部不应大于 40%。 12 在喷射侧壁下部（台阶法施工上半断面拱脚）及仰拱时，需将上半断面喷射时 的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度。 喷射混凝土养护应遵守下列规定： 1 喷射混凝土终凝 2h 后，应喷水养护，时间不得少于 14d。喷水次数以能保持 混凝土具有足够的湿润状态为度。 当围岩条件不允许喷水养护时,以采用喷雾养护为宜,防止喷水过多软化下部土 层。 2 气温低于+5时不得喷水养护。 1)、洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施。 2)、在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业。 3)、作业区的气温和混合料进入喷射机的温度不应低于5。 4)、混凝土强度未达到 6mpa 前，不得受冻。 喷射作业中,应加强通风、照明、采取防尘措施降低粉尘浓度，并应注意以下事 项： 1 作业人员必须配带必要的防护用品,如口罩、眼罩、雨衣裤、长统胶靴和乳胶 手套等 2 机具设备应置于安全地段。喷射机、灌浆机、水箱必须装置压力表和安全阀， 定期进行耐压试验，合格方可使用。 3 发生堵管时，应尽快疏通。处理堵管时喷嘴前方严禁站人。 质质量量检查检查与与质质量控制量控制 1 喷射混凝土的原材料、配合比、拌和、运输、喷射、质量检查等，应符合现行 公路隧道施工技术规范（jtj 042-94）和公路工程质量检验评定标准 (jtg f80/1- 2004)的有关规定。 2 喷射混凝土的厚度应符合： (1)喷射混凝土平均厚度不应小于设计厚度。 (2)喷射混凝土厚度检查点数的 60及以上大于设计厚度。 (3)喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的 50%。 3 喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、松酥、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏 水，锚杆头钢筋无外露。 4.1.7.2 锚锚杆杆 锚杆是隧道施工过程中维护围岩稳定、保证施工安全的重要手段之一（长锚杆对 软岩隧道约束围岩变形起重要作用，相应的施工机具配备在软岩施工中应予考虑）， 施工完成后可以作为永久支护的一部分。锚杆的主要作用是将松弛的围岩和稳固的 基岩联系起来共同受力，还可以通过对锚杆施加预应力来改善围岩的节理、裂隙，提 高围岩的整体性和承载能力。因此，锚杆施工的技术关键是保证锚杆与围岩 的充分密贴和固结，防止锚杆灌浆的空洞。 锚杆施工以多功能作业台架为作业平台，用风钻钻孔、人工安装，对部分软岩需 施工长锚杆（中空注浆锚杆）或长导管（4 米以上），宜采用锚杆钻机施工，以提高施工 速度和施工质量。 1 锚杆施工工艺 布设孔位 钻 孔 清 孔 灌砂浆砂浆拌制机具调试 锚杆入孔锚杆加工 安设垫板 灌浆密实度试验 2 中空注浆锚杆施工工艺 3 施工技术要求， 1 锚杆应根据地质条件、使用要求及锚固特性进行选择并符合设计要求；锚杆使 用前，应在现场进行工艺、力学试验。 2 锚杆应包括杆体、垫板（碟形托板）、螺母（挡环）等主要构件，锚杆材料的品种 应符合设计要求，并应进行以下检验： 1) 外观质量检验：杆体直径要均匀、一致，无严重锈蚀、弯折； 2) 抗拉强度试验应满足设计与工程要求； 3) 加工后的锚杆的杆体尺寸应符合设计要求，车丝部分无偏心，有焊接件时焊 缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。 4 锚杆施工应在初喷混凝土后进行，以保证锚杆垫板有较平整的基面。锚杆施 工应符合公路隧道施工技术规范（jtj 042-94）的有关规定。 5 锚杆钻孔应符合下列要求： 1) 钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩等情况选择。一般孔径小于 48mm，孔 深小于 4m 的锚孔，可用凿岩机或锚杆台车成孔；孔大、眼深的锚孔宜选用凿岩台车、 支架式钻机、工程钻机、地质钻机等机械成孔。 施工准备 锚杆孔位布置 钻锚杆孔、锚杆安装 注 浆 安装杆头封堵帽 进入下道工序 浆液配制 不合格 合格 注浆质量综合检查 2) 应按设计要求定出位置，孔位允许偏差为15mm。 3) 钻孔应与围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直。 4) 钻孔应圆而直，砂浆锚杆的直径应大于杆体直径 15mm，其它锚杆的钻孔直 径应与杆体直径相匹配。 5) 钻孔深度不得小于锚杆设计长度,但不应大于 50mm。 6 锚杆安装应符合下列要求: 1) 杆体插入锚杆孔时,应保持位置居中,插入深度不小于设计的 95%,插入困难时,应 采用自钻式锚杆; 2) 在有水地段安装锚杆时应采取以下措施: a 采用普通砂浆锚杆时,应将孔内水引出或在附近另行钻孔后,再安装锚杆; b 采用早强速凝药包式锚杆或树脂锚杆、自钻式锚杆。 3) 锚杆必须安装垫板,垫板应与喷射混凝土面密贴。 4) 锚杆尾端外露头长度宜小于喷射混凝土层厚度。 7 全长粘结型锚杆（钢筋锚杆、中空锚杆）施工应符合下列要求： 1) 水泥砂浆锚杆的原材料及砂浆配合比： a 锚杆杆体使用前应平直、除锈、除油； b 宜采用中细砂，粒径不应大于 2.5mm，使用前应过筛； c 砂浆配合比：砂灰比宜为 1112（重量比）水灰比宜为 0.380.45。 2) 砂浆应拌和均匀，随拌随用。一次拌和的砂浆应在初凝前用完，并严防石块、 杂物混入。 3) 注浆作业应遵守下列规定： a 注浆开始或中途停止超过 30min 时应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路。 b 注浆时注浆管应插至距孔底 50100mm，随砂浆的注入缓慢匀速拔出，杆体 插入后若孔口无砂浆溢出，应及时补注。 4) 锚杆安装后，不得随意敲击。 5) 安装托板和紧固螺帽应在水泥浆体的强度达到 10mpa 后进行。 8 自钻式锚杆的施工应符合下列要求： 1) 自钻式锚杆安装前，应检查锚杆体中孔和钻头的水孔是否畅通，若有异物堵 塞，应及时清理。 2) 锚杆体钻进至设计深度后，应用水和空气洗孔，直至孔口返水或返气，方可 将钻机和连接套卸下，并及时安装垫板及螺母，临时固定杆体。 3) 锚杆注浆料宜采用纯水泥浆或 1:1 水泥砂浆，水灰比宜为 0.40.5。采用水泥 砂浆时砂子粒径不应大于 1.0mm。 4) 注浆料应由杆体中孔灌入，水泥浆体强度达 10.0mpa 后方可上紧螺母。 9 质量检验与控制 锚锚杆施工杆施工应进应进行